Micro-CT技术在某地下工程裂隙岩体三维显微结构表征的应用

造成地下工程开挖过程中涌突水危害的主要灾害源为导水夹泥构造。裂隙岩体渗透率主要受其内在裂隙结构与空隙分布特征影响,其中充填物的微观组分以及孔隙结构特征至关重要。以某地下工程为研究背景,通过Micro-CT技术对多组不同位置试样的孔隙结构进行表征,从微观角度诠释影响其渗透性的作用机制。X射线三维显微镜突破光学显微镜、扫描电镜等传统的表面显微成像技术方法的局限性,可以精准表征样品内部的三维显微结构,为裂隙岩体及其充填物的研究提供全新的高分辨率无损透视检测技术手段。

Micro-CT技术结合逆向工程软件建立上颌第一前磨牙的三维有限元模型

目的利用简便有效的方法建立离体上颌第一前磨牙三维有限元模型,为生物力学研究提供数学模型基础。方法使用Micro-CT对离体、完整的左侧上颌第一前磨牙进行牙体扫描,将获得的CT影像转化格式,通过Mimics10.0软件采集釉质、本质及髓腔的点数据,导入Imageware 12.0软件中进行点云处理和曲线反求,通过Ansys 11.0软件完成曲面拟合形成牙体组织的三维实体模型并进行布尔运算,整合釉质、牙本质及髓腔系统;建立牙周膜以及牙槽骨的实体模型,分别进行网格划分,同时对模型进行力学加载。结果建立了包含髓腔、牙周膜、牙槽骨的上颌第一前磨牙的精细三维有限元模型,网格划分后的牙体三维有限元模型:釉质具有26 685个单元,牙本质具有114 082个单元,牙髓腔具有11 843个单元,牙周膜具有22 004个单元,牙槽骨具有66 767个单元,共有241 381个10节点四面体单元。模型具有非常高的精确度,真实反映了釉牙骨质界的形态。从应力分布来看釉质上应力主要集中在面中央窝和釉质与本质交界的边缘;同样牙本质的应力集中部分也在釉牙本质界处。结论通过Micro-CT技术与逆向工程软件相结合的方法建立了左侧上颌第一前磨牙的三维有限元模型,该模型具有良好的几何相似性和力学相似性。

Micro-CT技术在多孔介质两相流动实验研究中的应用

可视化及量化分析技术是开展多孔介质多相渗流实验研究的重要手段,为了探索微焦点X射线CT(Micro-CT)技术在多孔介质两相流动实验研究中应用的可行性,本研究搭建了相应的实验装置并详细介绍了该装置的组成特点及操作方法,在此基础上,成功实现了利用Micro-CT技术研究多孔介质内部孔隙结构及CO2和盐水混合注入过程的两相流动特性的目的,对开展相关领域教学和科研工作提供了必要的实验及分析手段。

运用Micro-CT技术建立上颌第一磨牙根管系统的有限元模型

目的:采用有限元的方法建立上颌磨牙根管系统的三维有限元模型。方法:采用Micro-CT扫描,应用Mimics8.1、Geomagic studio8、Unigraphics NX及Ansys9.0等逆向工程软件分别得到上颌第一磨牙根管系统三维外形、实体模型和有限元模型。结果:重建了根管系统的三维有限元模型,网格质量好,具有高度的精确度,并由此证实模型的可行性。结论:将Micro-CT扫描技术、数字图像处理技术与有限元方法结合起来,建立出高精度的上颌第一磨牙根管系统的三维有限元模型,为口腔生物力学提供了研究手段。

Micro-CT技术结合逆向工程软件和CAD软件在建立模拟根管治疗术后牙体组织三维有限元模型中的应用

目的:通过Micro-CT技术和逆向工程软件及CAD软件建立牙齿根管治疗术后的三维有限元模型。方法:通过Micro-CT对获得的完整人下颌第一磨牙进行扫描,将获得的图片导入Mimics 10.01软件进行初步拟合,之后导入Geomagic 10软件中精修细化获得NUBS曲面。在Pro/Engineer Wildfire 4.0软件中根据根管器械的形态学参数建立模拟根管预备后的根管形态。最后,将精修细化的曲面文件和在Pro/E中建立的根管系统在ANSYS前处理软件Workbench中进行布尔运算和切割,并且进行属性定义和网格划分。结果:建立了根管锥度为0.02、根尖直径为0.35mm的下颌第一磨牙的精细有限元模型。结论:Micro-CT技术结合逆向工程软件和CAD软件可有效建立出牙齿模拟根管治疗后精细三维有限元模型。

基于Micro-CT技术的半月板微观结构分析和三维重建

目的:本研究的目的是利用Micro-CT技术分析半月板微观结构的特征,重建模拟微观结构的半月板3D模型。方法:收集人和羊的半月板,在高分辨率micro-CT扫描之前,每个半月板都被冻干。然后,得到微观尺度的CT二维图像。并进一步根据micro-CT图像计算半月板的孔隙率。收集多个连续的CT二维图像。重建一个基于二维CT图像的三维数字模型。3D数字模型被导出为STL格式,利用三维数字模型打印出三维树脂模型。结果:Micro-CT清晰显示半月板中的微纤维,体素大小为11.4μm。可以识别表层、层状层、周向纤维和径向纤维。根据micro-CT图像,半月板的平均孔隙率为33.92%(33.92%±0.03%)。建立了一个基于micro-CT图像的微观结构的三维模型。微尺度纤维可以在micro-CT图像和重建的三维数字模型中显示。此外,还打印出了一种基于三维数字模型的三维树脂模型。结论:由于纤维直径和纤维交联模式的不规则性,人工模拟半月板的微观结构极其困难。冷冻干燥和microCT扫描是半月板三维微观结构重建的有效方法,是迈向具有机械功能的3D打印半月板移植物的重要一步。

基于Micro-CT评价超声骨焊接技术PDLLA材料对骨愈合性能的影响

目的采用微焦点断层扫描(Micro-CT)评价超声骨焊接技术应用过程中超声震荡产热作用下PDLLA材料对骨愈合性能的影响。方法选择SPF级雄性新西兰大白兔36只,随机分为超声骨焊接技术辅助PDLLA材料组(A组)、拧入技术辅助PDLLA材料组(B组)、假手术组(C组)、空白对照组(D组),各9只。于术后4、8、12周取下颌骨标本,周围骨组织进行HE染色,观察各组植入钉周围情况。对术后4、8、12周的下颌骨大体标本拍摄Micro-CT图,使用VG Studio MAX软件进行三维重建,摆正数据样本,即颌骨颊侧造模处为轴向,动态分析植入钉体积、植入钉周围200μm环状区及骨缺损处的植入材料体积数、相对骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数(Tb.N)、骨小梁间隙(Tb.Sp)等骨愈合相关指标。结果HE染色结果显示,按3个时间可动态观察到A、B、C组骨缺损处骨性骨痂替代纤维性骨痂,形成类骨质,编织骨的过程符合正常骨损伤愈合的过程。Micro-CT结果显示,A、B组术后3个时间点的材料体积比较差异均无统计学意义(P>0.05);在3个时间点,4组植入钉周围200μm环状区中BV/TV、Tb.Th、Tb.N、Tb.Sp比较差异均无统计学意义(P>0.05);在骨缺损处,A、B、C组三个时间点BV/TV、Tb.Th、Tb.N、Tb.Sp比较差异无统计学意义(P>0.05);术后4周,与D组比较,A、B、C组BV/TV、Tb.Th、Tb.N、Tb.Sp差异有统计学意义(P<0.05);与C组比较,A、B组Tb.N差异有统计学意义(P<0.01)。术后8周,与D组比较,A、B、C组BV/TV、Tb.Th、Tb.N、Tb.Sp差异有统计学意义(P<0.05);术后12周,与D组比较,A、B、C组BV/TV、Tb.Th、Tb.Sp差异有统计学意义(P<0.05)。结论超声骨焊接技术其超声震荡产热作用下PDLLA材料对骨愈合性能无不良影响。

基于Micro-CT外周神经三维建模技术的解剖学研究

目的 利用Micro-CT三维扫描外周神经组织建立放大的空间微观神经模型,直观了解外周神经微空间构型。方法 取10%甲醛溶液固定的成人胫神经标本,以Micro-CT横断面扫描一段胫神经,以DICOM格式的CT数据按灰度进行筛选并将数据导入Mimics软件在影像解剖学观察对其进行多层面数据提取测量相关参数重建出正常完整一段胫神经STL模型,建立外周胫神经三维数字图像模型。结果 中上段胫神经节段横断面总轮廓成“椭圆形”,神经纤维细胞分为前后两排排列,两排神经细胞基本为单层排列。总神经纤维数为15个束支。滋养血管主要分布神经纤维的外周。在扫描范围内,神经束横断面上测量的最长直径大小近似;在短节段胫神经扫描重建过程,未发现神经束支消失、融合或分叉的情况发生。胫神经束支最大横截面直径中位数为0.62 (0.23~0.86)cm。结论 Micro-CT扫描、重建,可得到高效、高精度的仿生三维外周胫神经节段模型,该方法为探索高效准确的长节段周围神经研究提供支持。

不同方法对根管内氢氧化钙去除效果的micro-CT评价

目的:应用显微CT(micro-computed tomography,micro-CT)建立磨牙根管模型,评价不同方法对氢氧化钙的清除效率。方法:收集2023年10月—2024年2月口腔综合科门诊拔除的11颗磨牙(24个根管),按照标准根管治疗流程,镍钛器械预备完成后,在根管内置入氢氧化钙,1周后,根据不同冲洗方法将样本随机分为侧方开口注射器组、超声荡洗组(EMS组)和声波震荡组(EDDY组)等3组(n=8)。冲洗前后使用micro-CT重建根管系统并使用不同颜色标记独立根管,计算各个根管氢氧化钙体积,比较各组氢氧化钙清除率。采用SPSS 19.0软件包对数据进行统计学分析。结果:3种方法均无法完全去净根管内氢氧化钙。使用次氯酸钠作为冲洗液时,超声荡洗和声波震荡清除效果优于侧方开口冲洗器(P<0.05);超声荡洗和声波震荡去除氢氧化钙效率相当,差异无统计学意义(P>0.05);氢氧化钙残留部位集中于根尖区。结论:Micro-CT能较为高效地重建磨牙根管模型,可用于评价氢氧化钙去除效果。超声荡洗组和声波震荡组清除氢氧化钙效率相当,优于侧方开口注射器组。

2023年中国储能技术研究进展

本文对2023年度中国储能技术的研究进展进行了综述。通过对基础研究、关键技术和集成示范三方面的回顾和分析,在综合分析的基础上,总结得出了中国储能技术领域的主要进展,包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、铅蓄电池、锂离子电池、液流电池、钠离子电池、超级电容器、储能新技术、集成技术和消防安全技术等。结果表明,2023年中国储能技术在基础研究、关键技术和集成示范方面均取得了重要进展,保持了全球基础研究、技术研发和集成示范最为活跃的国家地位,中国在储能领域发表SCI论文数、申请专利数、装机规模继续保持世界第一。展望2024年,中国储能技术有望继续高速发展,同时总体上需要向高质量发展转变。

2023年度奶牛产业与技术发展报告

本文从生产现状、市场与贸易、加工与消费、技术研发等角度对2023年中国奶业发展进行了分析,同时指出中国与奶业发达国家产业素质的差距点,为中国奶业发展提出技术和政策建议。

光谱技术在果品无损检测中的应用研究进展

介绍了常用的果品无损检测方法,包括电子鼻法、X射线计算机断层成像法、机械方法、磁共振(核磁共振)成像光谱学法、拉曼光谱学法、近红外光谱技术等;重点综述了高光谱成像技术在无损检测水果结构特性、生化成分和安全性等方面的研究进展,以期为水果品质的无损检测研究提供参考。

合作研发与技术交易谁更有利于技术融合:以人工智能多层专利网络为例

技术融合能够显著提高企业创新能力,是产业融合的基础。合作研发和技术交易是常见的技术创新模式。为探究不同创新模式下的技术融合影响因素,以人工智能产业为例构建组织-技术多层网络模型,从技术异质性和创新能力异质性两个维度探究不同创新模式下组织合作伙伴异质性对技术融合的影响。研究表明,在合作研发模式下,技术异质性、创新能力异质性有利于技术融合;在技术交易模式下,创新能力异质性有利于技术融合,技术异质性不利于技术融合。

国际关系演变的技术政治解释——以美国对华技术博弈为分析视角

传统国际关系研究常常忽视技术在国际关系中的重要影响,仅将技术看作是经济和军事的天然附属。历经数十年的高速发展,技术特别是颠覆性技术深刻嵌入社会政治经济各领域,技术的“杠杆和重塑作用”不断增强,进而重构全球技术竞争模式,引发国际关系的深层次演变。当下,技术竞争呈现出参与门槛高、竞争对抗意识浓、产业链和价值链战略地位空前突出等特点。同时,新技术本身所呈现的颠覆性、快速迭代性和涌现性等特征愈发受到关注。美国对华在新技术领域的“切割和封锁”策略,在瓦解全球技术共享生态的同时,迫使技术竞争的双方主动和被动地进入更激烈的博弈状态,导致全球治理出现新难题,进而给国际关系与国际秩序带来更多不确定性。

突破“卡脖子”技术:知识开发模式对企业关键核心技术及其衍生技术的影响

在新一轮科技革命与百年未有之大变局下,我国企业正面临由贸易之争转变为科技实力之争带来的“卡脖子”技术困境。基于突破“卡脖子”技术的现实问题,以中国上市公司发明专利为数据集,分析企业知识开发模式对关键核心技术及其衍生技术的影响。结果表明,内部创新模式与外部创新模式均对企业关键核心技术及其衍生技术突破具有促进作用,但相比之下,外部模式产生的影响更加显著。进一步研究发现,市场竞争强度在知识开发与衍生技术之间起促进作用;选择外部知识开发模式不仅有利于衍生技术数量增长,而且有助于专利质量提高;衍生技术的成果转化会反馈新的关键核心技术突破。研究结论对我国企业高效选择创新路径,实现“卡脖子”技术突破具有重要参考价值。

2023年蜂产业与技术发展报告

2023年中国蜂产业与技术发展呈现了积极的发展趋势,同时也面临着一些挑战和机遇。本文从国内蜂产品生产与贸易、国内蜂产业技术研究进展等方面总结了2023年蜂产业发展现状,分析了我国蜂产业发展存在的问题,就产业发展趋势做出判断,并提出我国蜂产业发展的政策建议。

基于BIM和物联网技术的智慧工地平台在LNG码头施工中的应用

针对LNG(液化天然气)码头工程施工中存在的安全风险系数大、人员管控要求高、安装难度高、工期进度紧等问题,开展基于BIM和物联网技术在智慧工地平台的研究与应用。通过采用建立BIM技术与物联网技术融合的智慧工地管理方法,深化创建施工BIM模型,结合相应的智能化设备,实现模型与现场数据接入和集成的应用,解决了施工过程管控难、数据信息源集成多、劳务人员现场管理难等典型LNG码头工程施工问题。通过将BIM技术与智慧工地平台在施工阶段融合应用,有效提升了LNG码头工程建设项目的施工质量和技术管理水平。研究旨在为LNG码头领域的工程建设提供有益的经验和借鉴,推动智慧工地平台在该领域的应用和发展。

船舶模块化建造关键技术研究

随着科学技术的进步和船舶需求量的增长,船舶建造模式逐步进入了以中间产品为导向的模块化建造模式。相比原传统的建造模式,模块化建造模式下增加了大量中间模块舾装及建造的环节,既包含了区域或功能模块的组装成型、进舱安装,又包括大型分段或总段模块的结构建造、预舾装以及合拢的整体过程。船舶模块化建造技术更为复杂。模块化建造技术是实现模块化造船的前提,本文在分析船舶模块主要类型的基础上,研究了船舶模块化建造流程及其关键技术和措施,为提高模块化造船水平提供参考。

中国预制菜加工及其包装技术现状分析与发展趋势

随着人们生活节奏的不断加快,许多人的消费和饮食习惯发生了较大变化,“懒人经济”开始蓬勃发展,而预制菜凭借其方便及快捷的特点受到人们的广泛关注.预制菜作为我国发展速度最快的食品种类之一,在受消费者喜爱的同时,也有效促进了地方经济的发展和乡村振兴.当前我国预制菜在食品加工领域,尤其是自动计量包装、食品加工生产装备等方面尚存在一些技术瓶颈问题,且现阶段对预制菜不同包装技术的研究还不完善.从预制菜产业发展现状出发,就其加工与包装中存在的问题进行分析,提出预制菜行业要高质量发展需要国家政策的支持和研发技术创新等有效措施,并对预制菜未来发展前景做出了展望.

中国塑性成形技术和装备30年的重大突破与进展

1994以来的30年,在国家重大需求的强劲牵引下,我国塑性成形技术与装备取得举世瞩目的巨大成就,研制出一大批世界第一的成形装备,实现了三大技术跨越,形成了规模最大的研究队伍,我国塑性成形技术总体水平进入世界先进国家行列,多个单项技术和装备达到国际领先水平。选择了其中8项最具代表性成果,并介绍其在塑性工程理论和技术上取得的重大突破以及对国家重大装备研制的突出贡献,分析了我国塑性成形技术与国际领先水平的差距。最后对我国塑性成形技术发展将呈现出的“三超两高”五大发展趋势进行了展望。